黑线仓鼠CRH及其受体的差异表达以及与雄性同性攻击行为的关系

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lummi
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啮齿动物特别是鼠类密度过高时,会对人类的生产和生活造成极大危害,我国每年因鼠害造成的经济损失令人触目惊心。黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)作为我国华北地区农业害鼠的优势种之一,其繁殖力极强,种群数量大,并有储食习性,常对农业生产造成很大危害,并参与一些流行病的传播,故应予以加强防控。深入研究黑线仓鼠种群的暴发机理、种群动态特征以及高繁殖机制,对于制定合理高效的农业害鼠综合治理措施具有十分重要的意义。促肾上腺皮质激素释放激素(Corticotropin Releasing Hormone,CRH)是一种下丘脑促垂体激素,不仅具有调节垂体-肾上腺轴活动、控制机体应激(如攻击行为)等功能,而且近年来的研究证实CRH尚参与生殖功能的调控。CRH通过与其两种主要的受体(Corticotropin Releasing Hormone Recepter1,CRHR1;Corticotropin Releasing HormoneRecepter2,CRHR2)结合,影响、调节动物的生理活动和行为。本研究以捕获于沂南县蒲汪镇农田的黑线仓鼠为研究对象,用RT-PCR方法分别克隆CRH及其两种主要受体的cDNA序列。其中, CRH部分cDNA序列1112bp,包括全部编码区(564bp),GenBank登录号:JQ416143;CRHR1的cDNA序列703bp,为部分编码区,GenBank登录号:JX535234;CRHR2的cDNA序列141bp。采用生物学软件对其序列和结构进行预测分析,发现CRH存在可能的磷酸化位点和信号肽序列;两种受体存在7个跨膜结构域,4个胞内结构域,4个胞外结构域,属于G蛋白偶联受体家族。利用SWISS-MODEL蛋白质同源模建服务器对三者氨基酸序列进行预测,分别得到了其145~185位、2~92和57~123位氨基酸的三级结构,其中得到了CRH的41个氨基酸组成。使用MEGA4.0对CRH、CRHR1及CRHR2进行系统进化和聚类分析,结果与物种亲缘关系的远近一致。随后,本研究采用实时荧光定量PCR的方法,分别检测雌、雄黑线仓鼠亚成年期、成年发情期和老年期三个发育时期的下丘脑、肾上腺和生殖器官中CRH、CRHR1及CRHR2的相对表达量。检测结果发现,下丘脑CRH的表达量在不同发育时期相差不大;雌雄黑线仓鼠生殖器官中CRH的表达量在成年发情期均较多,亚成年期和老年期相对较少,表明CRH与黑线仓鼠发情行为有一定的联系。CRHR1在雌性黑线仓鼠生殖器官中的表达规律与CRH的表达比较一致,而与CRHR2表达规律相反,这与之前的研究结果(CRH与CRHR1的亲和力高于与CRHR2的亲和力,CRH主要是通过CRHR1起作用)相吻合。同时,本研究在实验室条件下,观察记录雄性黑线仓鼠相遇的攻击行为,对其行为学参数分别进行统计分析;采用实时荧光定量PCR方法,检测黑线仓鼠下丘脑内CRH mRNA的表达量进行相对定量,以探究雄性黑线仓鼠攻击行为与CRH表达量之间的相关性。结果表明:作为典型的独居物种,雄性黑线仓鼠同性之间攻击性较强。从属组和优势组间的恐吓频次、直立防御频次、社会行为频次、恐吓累积时间、回避累积时间差异显著(P<0.05),冲击频次、追逐频次、逃跑频次、回避频次和冲击累积时间、追逐累积时间、逃跑累积时间、直立防御累积时间差异极显著(P<0.01),而非社会行为频次、社会行为累积时间、非社会行为累积时间差异不显著。相关性分析结果显示,雄性黑线仓鼠下丘脑的表达量与冲击行为存在极显著负相关,与恐吓行为存在不显著负相关,与追逐行为存在低度负相关,与逃跑行为、直立防御行为存在极显著正相关,与回避行为存在不显著正相关,与社会行为、非社会行为存在不显著负相关。上述研究结果表明,CRH与黑线仓鼠的应激反应和攻击能力密切相关,高水平的CRH可能会抑制其攻击能力,相反,较低水平的CRH则能够增强攻击能力。因此,结合分子生物学和行为学来研究雄性黑线仓鼠攻击行为对优势-从属关系的形成,可为研究黑线仓鼠的社会行为和社群结构提供一定的理论依据。
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